Фото: commons.wikimedia/Raja Chari/Public domain
тестовый баннер под заглавное изображение
Россия приступила к построению низкоорбитальной спутниковой группировки, которая должна обеспечить доступ к широкополосному Интернету пользователям в любой точке на территории страны. Разработчики рассчитывают на обеспечение скорости Интернета до 1 Гбит в секунду, при задержке сигнала до 70 мс. Эту группировку намечено сформировать в ближайшие годы.
В 2026 году число спутников «Рассвет-3» на орбите должно составить 156 аппаратов, в 2027-м — 292, а в 2028-м — 383. В перспективе группировку требуется увеличить до 886 космических аппаратов.
Ранее были запущены нескольку спутников «Рассвет-1» массой около 80 кг и «Рассвет-2» массой 120 кг.
Наш проект не является прямым аналогом американской системы «Старлинк» (Starlink) фирмы SpaceX Илона Маска. Дело в том, что спутников в группировке «Рассвет» должно быть в десятки раз меньше. Это предполагается достичь за счёт работы на более высоких орбитах – 800 км вместо 300 – 500 км, как у Маска.
Вторая причина, почему наших спутников будет меньше, состоит в том, что приём сигнала обеспечивается только на специальные приёмо-передающие устройства. Масса их оценивается в 15 кг. Предполагается, что такое оборудование будет иметь в своём составе антенну с фазированной решёткой. В то же время, связь со «Старлинком» возможна даже с обычного смартфона.
Если сравнивать нашу систему «Рассвет» с чем-то заграничным, то лучше всего подойдёт английская One Web («Ван веб»). Всего её спутников должно быть 588, и работают они на околополярной орбите высотой 1200 км. Они располагаются в 18 плоскостях, по 36 аппаратов в каждой. Масса одного спутника — 148 кг.
Нам интересна эта система из-за того, что мы сформировали её почти всю, выводя спутники для неё на наших ракетах-носителях «Союз 2.1б» с разгонным блоком «Фрегат-М», с космодромов Восточный и Байконур.
Вот как проходил этот процесс. По окончании работы третьей ступени ракеты-носителя оказывалась сформирована низкая опорная орбита высотой 300 км, с заданным наклонением. Затем включался «Фрегат-М», который выводил все 36 спутников в пакете на рабочую орбиту 1200 км.
Затем отделялись два спутника, расположенные в верхней части всего пакета. Потом начинали отстыковываться все 32 космических аппарата, группами по четыре штуки, с интервалом примерно в 20 минут. До заданных точек на окружности орбиты спутники совсем немного перемещались с помощью собственных плазменных двигателей. Кстати, двигатели разработаны и изготовлены у нас, как и те, что используются на спутниках «Рассвет-3».
А как же выглядел процесс выведения наших «Рассветов-3»? Для их запуска применялся такой же «Союз 2.1б», но без разгонного блока «Фрегат-М». Третья ступень носителя вывела пакет наших спутников на орбиту с наклонением 83 градуса и высотой 300 км. Здесь они отделились от конструкции, на которой были закреплены. Затем Центр управления полетом провёл необходимые проверки и включил оборудование на аппаратах. После этого спутники на своих плазменных двигателях отправились в полёт до орбиты высотой 800 км, чтобы занять свои рабочие точки на ней.
И тут принципиальная разница в способах выведения наших спутников и английских. Аппараты One Web мы доставляли практически на их рабочие точки. А нашим надо ещё лететь и лететь до высоты 800 километров и расходиться по орбите. Почему же такая несправедливость?
Фото: commons.wikimedia/NASA/Public domain
А всё дело в том, что наш «Рассвет-3» весит 370 кг и имеет существенно большие размеры, чем аппараты One Web. Вот почему 16 наших спутников «Союз 2.1б» смог вывести только на низкую опорную орбиту.
Действительно, 36 «англичан» вместе имеют массу 5,3 тонны, а наши 16 — 5,92 т. Надо прибавить ещё вес конструкции, на которой закреплены спутники. Поэтому использовать «Фрегат-М» мы никак не могли, так как «Союз 2.1б» не вывел бы такую сборку ни на какую орбиту.
Такая разница в массе и габаритах получилась потому, что у нас нет собственной микроэлектроники с малым размером элементов. Серийная продукция должна изготавливаться на отечественной элементной базе. Тем не менее, спутники мы изготовили, и функционально они должны быть на уровне английских.
Тогда в чём же проблема? Как будто, ничего страшного, пусть летят спутники до своих рабочих точек. Да, они долетят. Но при этом расходуется много газа, на котором работает плазменный двигатель. А газ этот нужен для поддержания стабильного пространственного положения космического аппарата в течение многих лет его работы. И если газ закончится, а работоспособность спутника ещё сохранится, то это приведёт к экономическому ущербу. Конечно, понадобятся новые спутники, дополнительные ракеты для их выведения.
Однако пока придётся запускать спутники какие есть. А параллельно делать и внедрять микроэлектронику с элементами меньшего топологического размера. В результате уменьшатся и масса спутника, и энергопотребление его оборудования.
Другой вариант — уменьшение количества спутников, выводимых за один запуск. Но – выводимых прямо на рабочую орбиту.
И ещё вариант – использовать другой, более грузоподъёмный носитель. У нас такого пока нет. Если только какая-то страна нам поможет. Да ещё мы можем рассчитывать, что заработает «Союз-5», который выводит в два раза большую массу, чем «Союз 2.1б».
Так что выход есть. Надо найти самый оптимальный, чтобы было не хуже, чем у того же One Web.
